Silicon Labs拓展ARM单片机市场,解决设计挑战 - 全文

2003年，Silicon Labs通过收购Cygnal Integrated Products，成功进入MCU领域。一直以来，Silicon Labs所从事的都是8位单片机的开发，Silicon Labs在推出8051单片机时，8051的市场已经延续了十余年，Silicon Labs仍然可以取得10亿颗以上的出货量，足以见得一颗经典的内核对于MCU的影响有多重要。如果M3内核可以如8051一样经典，那么Silicon Labs晚个两三年推出产品也丝毫不会受到影响。

Precision32：解决设计中的八个挑战

Precision英文的意思是精确，Silicon Labs专门注册了该商标，足以见得对于32位单片机市场的重视。

Salas给出了单片机设计中的八个关键挑战，其中包括：开发时间、外设规划、模拟集成、系统级规划、成本、设计流程、功耗以及上市时间，并表示Precision32的独特魅力，就是能一举解决这八个挑战。

对于缩短开发周期，Silicon Labs开发了基于GUI的“AppBuilder”，用户可以利用图形化方式进行初始化及配置，具体的操作流程为：选择外设，添加/更改属性，设置时钟模式，配置引脚，之后便可由编译器直接生成Keil、IAR以及GNU源代码，开发者甚至无需阅读数据手册或学习寄存器设置便可上手。

对于外设规划，Silicon Labs开发了Crossbar专利架构，通过芯片内部的两个crossbar，可以连接任意I/O功能到不同引脚，这种灵活的I/O配置可以简化电路板设计，甚至减少PCB布线层。现在，大多数MCU也提供相应的管脚配置，但每个引脚上仅支持一种或两种功能，不如Crossbar灵活。另外用户可以利用AppBuilder进行引脚配置，避免造成引脚间的冲突，这也是其他MCU供应商没有提供的。

对于模拟集成，实际上早在8位单片机市场中，Silicon Labs的数模混合就已经被业界所认可。Precision32包括2个12位ADC，最大28个通道，支持交错模式、可编程自动扫描模式和突发模式，2个比较器可根据用户需求选择低功耗或高性能模式，2个10位DAC利用缓冲器最高可支持12位模式。Salas特别强调，Precision的模拟特性适用于整个电压和温度范围。

对于系统级规划，Precision32内置振荡器，同时也可以利用USB时钟，这使其在频率选择上具有灵活性，同时内置片内电压调节器，以及DC-DC控制器，并且支持5V驱动I/O，用户在系统规划上，无需为此考虑过多。

对于成本，这应该是Precision32最大的卖点之一。Precision32内部集成了振荡器，电压调节器，LED背光控制器，高驱动输出，电容触摸传感器，USB PHY和模拟前端，根据Silicon Labs的官方资料，集成的模拟元器件最多可为用户节约1.34美元，而Precision32的定价则从2.2美元起，这对于成本敏感的嵌入式市场来说，无疑是一个较好的选择。

对于简化设计，Precision32内置6个高驱动能力I/O，能够直接驱动LED、MOSFET、蜂鸣器以及小电机，开发人员无需在板上设计驱动电路或附加元器件，大大简化了用户对于输出电路的设计。

对于功耗，正如文章开始所描述的，Silicon Labs在8位单片机中就以低功耗见长，32位产品亦是如此。在80MHz工作模式下，整个芯片功耗为22mA，而在休眠模式中，RTC启动时只有350nA，RTC停止时不足100nA，与德州仪器推出的MSP430不相上下。

对于加速产品上市时间，Silicon Labs除了提供AppBuilder之外，兼容Keil及IAR等第三方开发工具，同时也包括足够充分的软件库。开发套件包括入门级、增强型以及I/O扩展卡，RF扩展卡等一些功能。

   
Linley Group出具的报告显示，Precision32和主要竞争对手相比，具有一些独特的功能，包括crossbar、高驱动I/O以及电容式触摸屏接口，一切表明，这家以8位MCU擅长的厂商，做好了挑战32位单片机大佬们的准备。